срс444. Определение параметров буровзрывных работ при скважинной отбойке руды

• Название: Определение параметров буровзрывных работ при скважинной отбойке руды
• Дата: 01.05.2023
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: срс444.docx
• Тип: Практическая работа; #1099639

Практическая работа № 1

Тема: Определение параметров буровзрывных работ при скважинной отбойке руды

Цель работы : Приобретение умений расчета прогнозных данных по установлению рациональных параметров БВР при скважинной отбойке руды и определить их влияние на выход среднего размера куска

Поставленная цель достигается последовательным решением следующих задач:

1. 
   Определить параметры БВР при отбойке руды веерами скважин на компенсационное пространство.
   
2. 
   Установить рациональный диаметр скважин в зависимости от выхода куска руды среднего размера.
   
3. 
   Определить рациональный размер кондиционного куска при условии текучести отбитой руды через выпускные отверстия.
   
4. 
   Рассчитать параметры отбойки руды в панели. Ход работы :
   

1. Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) зарядов :

W = К_н ⋅С_о ^⋅d ⋅∆ ⋅δ, (1.1)

где К_н = 0,9...1,0 - коэффициент неоднородности массива; С_о - показатель среды, которая взрывается. Определяется по эмпирической формуле:

C_о = 20+56⋅e^{−0,2⋅ f} , (1.2)

где f - коэффициент крепости руды по шкале профессора Протодьяконова. Принимается по вариантам согласно табл. 3.1; d = 0,085; 0,105; 0,15; 0,20; 0,24 - диаметр скважин, м. Принимается по вариантам табл. 1.1; ∆ - плотность заряжения; при ручной зарядке _∆ = 0,8...0,9; при механической - _∆ = 1,1.1,3; _δ

- коэффициент работоспособности ВВ. Для распространенных взрывчатых веществ он приведен ниже и принимается по вариантам табл. 1.1.

Взрывчатое вещество (ВВ)	Коэффициент работоспособности ВВ, δ
Аммонит №6 ЖВ	1,00
Гранулит АС-8	1,15
Гранулит АС-4	1,10
Игданит	0,90

2. Ожидаемый диаметр среднего куска при многорядной отбойке скважин, м:

Dcp = 6,105⋅ DR −0,629 ⋅e−0,53⋅ DR , (1.3)

где	R - длина образованной воронки выброса, м
	R = W2 +С dо2 ⋅ 2 ⋅∆ ,				(1.4)
где	D - условный размер куска до измельчения, м,
	D=3 λ,				(1.5)
где	λ - выход руды с 1 м скважины, т
	W ⋅a λ= , 2				(1.6)
где	а =W ×m - расстояние между зарядами.
	3. Ожидаемый средний диаметр куска должен удовлетворять условию: 3...5Dcp ≤dв, (1.7)

где d_в = 1,5.2,0 м - диаметр выпускного отверстия (дучка, рудоспуск).



Рис. 1.1. Графическая интерпретация условия (3.7)

В случае, когда ожидаемый диаметр среднего куска отбитой руды не удовлетворяет условию (1.7), необходимо повторить вычисление по формуле (1.4) с измененным диаметром скважин. Полученный результат необходимо опять проверить по условию (1.7).

После того как диаметр скважин будет удовлетворять ожидаемому размеру среднего куска, повторно вычисляется ЛНС с принятым откорректированным диаметром скважин.

Для построения сети скважин технологический блок необходимо разделить на панели и подэтажи.

Линия наименьшего сопротивления - кратчайшее расстояние от центра заряда к открытой поверхности, которая служит основным параметром при определении величины заряда взрывной величины.



Рис. 1.2. Расчетная схема разделения блока на панели

Длина и высота панелей, которые добираются при условии максимальной длины одной скважины, которая не должна превышать 30 м, :

l_max ≤ A² + h_пан² ≤30. (1.8)

4. 
   Расстояние между скважинами в веере:
   

a =W ⋅ m′, (1.9)

где m′ - показатель сближения зарядов. При f _>15 m′ = 0,8…1,25, при f <14 - m′= 1,0…1,6, а наилучший эффект от действия сближенных зарядов достигается при m′ =1,22. (для более точного расчета возможное использование формулы m′ = 0,726 + 0,906⋅e−0,146⋅ f ).

4. 
   Удельный расход ВВ устанавливается с учетом диаметра среднего куска руды до и после измельчения по эмпирическому выражению:
   

q = 0,033⋅ f ⋅( ¹ − ¹ ), _кг/т (1.10)

D_ср D

4. 
   Суммарная длина скважин в одном веере, м:
   

l ₌ 2^⋅ aA^⋅h _, (1.11)

где А - длина панели. Принимается путем разделения длины блока на т

равные части, которые не превышают 30 м; ( ^≤ 30 м , где т =210 м,

х

мощность залежи; х - количество панелей в блоке (7-10 шт.), которое определяется добавлением рационального целого числа) hпан = 26,7 м - высота

панели (подэтажа). (hпан =hпов = 80 = 26,7 м ).

3. 3

7. 
   Количество скважин в одном веере, шт.:
   

N₌ ^A+h . (1.12)

a

7. 
   Количество рядов вееров в панели, шт.:
   

Z ₌ ^B , (1.13)

W

где B - ширина панели, м. Принимается по вариантам табл. 1.1.

Количество рядов вееров принимают целым числом и в случае не выполнения условия (1.13) корректируется ЛНС у 2-3 крайних вееров.

Графическое построение сети скважин в панели осуществляется в рациональном масштабе с указанием размещения зарядов ВВ, патроновбоевиков и применяемой степени недозаряда.



Рис. 1.3. Расчетная схема расположения в панели сети скважин

7. 
   Интервал замедления отбойки зарядов определяют по эмпирической формуле, мс:
   

t_{оп =} ^W . (1.14)

0,08_⋅ f

7. 
   Общий тоннаж отбитой руды, т:
   

T_о= A⋅ B ⋅h⋅γ_р (1.15)

где γ_р - объемная масса руды. Принимается по вариантам табл. 1.1.

7. 
   Общая длина скважин в панели, м:
   

∑l ⁼ l ^⋅_W^{B +}1^_. (1.16)

_

7. 
   Выход руды из 1 метра скважины в панели, т:
   

T<sup>o

λ</sup>_n ⁼∑l (1.17)

Пример решения

Определить параметры буровзрывных работ при отбойке руды вертикальными веерами скважин при следующих исходных данных. Месторождение представлено крутопадающей рудной залежью α = 90° с выдержанной мощностью т = 150 м, крепостью руды f = 10, объемной массой руды γ_р = 3,5 т/м³, применяемым типом ВР - Аммонит № 6 ЖВ, длиной панели А = 30 м ( = 30 м), шириной панели В = 30 м, высотой панели hп = 27 м, диаметром скважин d = 0,105 м.

1. 
   Сначала определим показатель взрываемой среды по эмпирической формуле С_о = 20 + 56⋅е^−0,2⋅10 = 27,6. Дальше определяем:
   
2. 
   W = К_н ⋅С_о ⋅d ⋅∆ ⋅δ = 0,95× 27,6×0,105×1,2×1,1 = 3,3 _м.
   
3. 
   a =W ⋅ m′ = 3,3⋅1,0 = 3,3 _м.
   
4. 
   R ₌ W² +С_о² _⋅d²∆ = 3,3² + 27,6² ×0,105² ×1,2 = 4,6 _м.
   

.

6. 
   D₌³ λ₌ ³ 5,44 ₌1,76 м.
   
7. 
   3...5D_cp ^≤ d_в , 1...1,7 ≤ 2, м - если условие выполняется, продолжаем расчеты.
   
8. 
   D cp = 6,105⋅ DR −0,629 ⋅e−0,53⋅ DR  = 6,105⋅ 14,76,6 ) 0,53  4,76,6  = 0,34м. (
   



6. 
   q = 0,033⋅ f ⋅^{( 1} − ¹ ) ₌ 0,033_⋅10_⋅( ¹ ₋ ¹ ) ₌ 0,317 _кг/т.
   

D_ср D 0,34 1,76

.

шт.

шт.

13. 
    tоп = W = 3,3 =13 мс. 0,08_⋅ f 0,08⋅ 10
    
14. 
    Общий объем отбитой руды по формуле (3.15) составляет:
    

T_о⁼ A^⋅ B ^⋅h⋅γ_р = 30×30×27×3,5 = 85050 _т.

13. 
    Общая длина скважин в панели по формуле (1.16) составляет:
    

.

13. 
    Выход руды с 1 м скважины на панель по формуле (1.17) составляет:
    

T

т/м.

Контрольные вопросы

1. 
   Цель определения параметров буровзрывных работ.
   
2. 
   Определите основные элементы в расположении сети скважин?
   
3. 
   Раскройте понятие «выход руды с одного метра скважины»?
   

 Таблица 1.1

Исходные данные для проектирования буровзрывных работ

	Объемная масса руды γр, т/м³	Прочность руды f	Ширина панели В, м	Диаметр скважины d, м	Тип взрывчатого вещества
1	2	3	4	5	6
				0,105	Гранулит АС-4
1	3,6	8	20	0,085	Гранулит АС-8
2	3,4	7	22	0,15	Аммонит №6 ЖВ
3	3,5	9	21	0,15	Аммонит №6 ЖВ
4	3,6	7,5	25	0,20	Игданит
5	3,7	8	30	0,24	Игданит
6	3,5	10	29	0,085	Гранулит АС-8
7	3,3	8,5	24	0,105	Гранулит АС-4
8	3,4	9	24	0,15	Аммонит №6 ЖВ
9	3,5	10	29	0,20	Игданит
10	3,6	8	20	0,24	Игданит
11	3,7	8	21	0,085	Гранулит АС-8
12	3,3	7	23	0,105	Гранулит АС-4
13	3,4	9	24	0,15	Аммонит №6 ЖВ
14	3,6	9,5	25	0,20	Игданит
15	3,7	8	26	0,24	Игданит
16	3,3	9	27	0,085	Гранулит АС-8
17	3,6	7	28	0,105	Гранулит АС-4
18	3,5	7,6	27	0,15	Аммонит №6 ЖВ
19	3,4	8,8	30	0,20	Игданит
20	3,7	9,5	32	0,24	Игданит
21	3,5	8,4	24	0,085	Гранулит АС-8
22	3,3	7,7	30	0,105	Гранулит АС-4
23	3,4	8,5	22	0,15	Аммонит №6 ЖВ
24	3,7	8,9	24	0,20	Игданит
25	3,6	9,5	30	0,24	Игданит
26	3,5	10	26	0,085	Гранулит АС-8
27	3,3	7,9	25	0,105	Гранулит АС-4
28	3,4	10	30	0,15	Аммонит №6 ЖВ
29	3,6	8,6	30	0,20	Игданит
30	3,7	9,6	20	0,24	Игданит

Практическая работа №2

Тема: Определение параметров врубов при проведении горизонтальных выработок в крепких породах

Цель работы : Приобретение умений расчета и составления паспорта БВР при проведении выработок в крепких породах

Поставленная цель решается последовательным решением следующих задач:

1. 
   Определить размеры поперечного пересечения выработки, которая проводится в породах с коэффициентом крепости f > 12.
   
2. 
   Рассчитать параметры паспорта БВР с применением вертикального клинового вруба.
   
3. 
   Графически построить схему расположения шпуров в забое выработки.
   

Порядок выполнения :

1.1 Определяем радиусы осевой и боковой дуг при ƒ>12

R = 0,905⋅В, мм (2.1.1) r = 0,173⋅В, мм (2.1.2)

где В - ширина выработки в проходке, мм

2. 
   Определяем высоту коробового свода при ƒ >12
   

h_{o =} ^B₄ , мм (2.2)

2. 
   Определяем площадь поперечного сечения выработки в проходке
   

S_пр = B ⋅(2 + 0,175⋅ B), _м² (2.3)

2.1 Определяем число шпуров на забой

1,27 ⋅ q ⋅ S^пр

N = 2 , ^шт. (2.4)

∆ ⋅ d _{⋅ К} з

где ∆ - плотность ВВ в патроне, 1000…1200 кг/м³; d - диаметр патрона, 0,036 м; К_З - коэффициент заполнения шпуров, Кз = 0,6…0,85;

2. 
   Согласно найденного количества шпуров на забой проведем расчет количества врубовых шпуров nв, отбойных nо и контурных nок пользуясь соотношением 1:0,5:1,5;
   
3. 
   Определяем среднее расстояние между зарядами во врубовых шпурах, которые сходятся на клин, и отбойных шпурах
   

а = m_⋅ ^p _{; м} (2.5)

q

где m – коэффициент сближения зарядов, m = 0,7; p – вместимость 1 м , p = π⋅∆_⋅d²/4, кг/м; d - диаметр патрона ВР - 0,036 _м.



Рис. 2.1. Расчетная схема размеров поперечного пересечения выработки

2. 
   Определяем расстояние между устьями врубовых шпуров, которые сходятся на клин
   

а_в = 2⋅(а – b) / К_з; м (2.6)

где	b - расстояние между забоями шпуров что сходятся на клин, 0,2…0,3 м. 2.5 Определяемый угол наклона врубовых шпуров к плоской забоя tgα = (lш + 0,2) / (0,5⋅ав); (2.7)
где	(lш + 0,2) - глубина врубовых шпуров. 2.6 Определяем расстояние между устьями контурных шпуров

а_ок = ^p ; м (2.8) mq

где m - коэффициент сближения зарядов, m = 1.

7. 
   Определяем длину врубовых шпуров
   

l_в = (l_ш + 0,2) / sinα (2.9)

7. 
   Определяем длины всех шпуров : длина контурных шпуров
   

l_ок = l_ш / sin85_°

7. 
   Определяем отход забоя за взрыв
   

l_у = l_ш⋅η, м (2.10)

где η - коэффициент использования шпура, равный 0,8…0,9.

7. 
   Определяем суммарную длину всех шпуров
   

L_ш = n_в·l_в+ n_о·l_ш + n_ок·l_ок; м

7. 
   Определяемая необходимость расходов ВР на цикл
   

Q = q_⋅S_пр⋅l_ш, кг (2.11)

12. 
    Определяем среднюю массу заряда на шпур
    

q_с = Q / N, кг (2.12)

12. 
    Определяем массу заряда в каждом шпуре:
    

• 
  во врубовом шпуре q_в = 1,2⋅q_с;
  
• 
  в отбойном шпуре q_о = q_с;
  
• 
  в контурных шпурах:
  
• 
  после кровли и боков q_кб = 0,9⋅q_с;  по подошве q_п = 1,1⋅q_с.
  

Вес 1 патрона ВВ составляет 0,2 кг.

2.14 Фактический расход ВВ будет составлять

Qф = nв ⋅ qв + nо ⋅ qо + nкб ⋅ qкб + nп ⋅ qп , кг (2.13)

Пример расчета

Определяем число шпуров на забой.

Для клиновых врубов число врубовых шпуров nв, отбойных nо и контурных nок шпуров определяют из соотношения 1:0,5:1,5;

n_в = = 11,3; n_о = = 5,7; n_ок = 17;

Окончательно принимаем число врубовых шпуров n_в = 10, отбойных n_о = 7 и контурных n_ок = 17 шпуров.

Таблица 2.1

Таблица шпуровых зарядов

		Углы отклонения, градус
1-10	2	81	90		1,6		ЭДКЗ-1ПМ		15		I
11-17	1,8	90	90		1,4		ЭДКЗ-4ПМ		60		II
19-29	1,81	85	85		1,2		ЭДКЗ-8ПМ		120		III
18, 30-34	1,81	85	85		1,4		ЭДКЗ-6		250		IV

Рис. 2.2. Схема расположения шпуров в забое выработки

Определяем среднее расстояние между зарядами во врубовых шпурах, которые сходятся на клин и отбойных шпурах

а = 0,7⋅ 1,12 = 0,4; м 3,2

Определяем расстояние между устьями врубовых шпуров, которые сходятся на клин

а_в = 2⋅(0,4 – 0,2) / 0,7 = 0,6 м

Определяемый угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя tgα = (1,8 + 0,2) / (0,5⋅0,6) = 6,67 α = 81º

Определяем расстояние между устьями контурных шпуров

а_ок = = 0,6м

Определяем длину врубовых шпуров

l_в = (1,8 + 0,2) / sin81°= 2 м

Определяем длины всех шпуров : длина контурных шпуров

l_ок = 1,8 / sin85_°= 1,81м

Определяем продвижение забоя за взрыв

l_у = 1,8_⋅0,9 = 1,6м

Определяем суммарную длину всех шпуров

L_ш = 10·2+ 7·1,8 + 17·1,81 = 63,37м

Необходиммый расход ВВ на цикл

Q = 3,2 _⋅ 7,6 _⋅ 1,8 = 43,8кг

Определяем среднюю массу заряда на шпур

q_с = 43,8 / 34 = 1,3кг Определяем массу заряда в каждом шпуре:

• 
  во врубовом шпуре q_в = 1,2⋅1,3 = 1,6 кг (8 патронов ВВ);  в отбойном шпуре qо = 1,4 кг (7 патронов ВВ);  в контурных шпурах:
  
• 
  после кровли и боков q_кб = 0,9⋅1,3 = 1,2 кг (6 патронов ВВ);  по подошве q_п = 1,1⋅1,3 = 1,4 кг (7 патронов ВВ). Фактический расход ВВ составит
  

Q_ф = 10·1,6+ 7·1,4 + 11·1,2 + 6·1,4 = 47,4 кг.

Контрольные вопросы

1. 
   Цель определения скорости проведения выработок.
   
2. 
   Цель расчета количества и качества шпуров на забой.
   
3. 
   Какие операции составляют проходческий цикл, детально раскрыть?
   

Таблица 2.2 Исходные данные

для определения параметров паспорта БВР

№ варианта	Ширина выработки в проходке, B, м	Высота выработки в проходке, Н, м	Удельный расход ВВ, q, кг/м3	Длина шпуров, lш, м
1	2	3	4	5
1	3,2	3	3,3	2
2	3,4	3,2	3,4	2,2
3	3,6	3,4	3,5	2,4
4	3,8	3,6	3,6	1,8
5	4	3,8	3,7	2
6	4,2	4	3,8	2,2
7	4	3	3,2	2,4
8	3,8	3,2	3,3	1,8
9	3,6	3,4	3,4	2
10	3,4	3,4	3,5	2,2
11	4	3	3,6	2,4
12	3,6	3,6	3,7	1,8
13	4	4	3,8	2
14	3,8	3,1	3,2	2,2
15	3,5	3	3,3	2,4
16	3,4	3	3,4	1,8
17	3	2,8	3,5	2
18	2,8	2,8	3,6	2,2
19	3,5	3,3	3,7	2,4
20	4	3,3	3,8	1,8
21	3,7	3,5	3,2	2
22	3,9	3,1	3,3	2,2
23	3,1	3,1	3,4	2,4
24	3,3	3,3	3,5	1,8
25	3,5	3,5	3,6	2
26	3,7	3,7	3,7	2,2
27	3,9	3,7	3,8	2,4
28	3,9	3,7	3,2	1,8
29	3,4	3,4	3,3	2
30	3,8	3,7	3,4	2,2